11.4机械能及其转化-2

第4节机械能及其转化机械能动能、重力势能和弹性势能统称为机械能。动能是物体运动时具有的能量。势能是存储着的能量。1.观察滚摆的运动，讨论滚摆在运动过程中动能和势能是如何转化的。参考面一、机械能及其转化滚摆实验注意观察：滚摆的运动情况，其高度和速度的变化情况，并思考其动能和重力势能的大小如何变化？分析：下降过程：高度

，重力势能

；速度

，动能

。（选填“变大”、“变小”、或“不变”）能量转化：重力势能转化为动能上升过程：高度

，重力势能

；速度

，动能

。能量转化：动能转化为重力势能变小变小变大变大变大变大变小变小动能和重力势能可以相互转化在最高点：高度最

，重力势能最

，速度最

动能最

。在最低点：高度最

，重力势能最

，速度最

，动能最

。大大小小小大小大综上所述，你可以发现哪些规律？动能和势能可以相互转化；在转化过程中，一种能量在减少，另一种能量在

，减少的能量转化为增加的能量。一种能量达到最大的时刻，一定是另一种能量达到

的时刻。增加最小小结机械能守恒定律：如果只有动能和势能相互转化，机械能的总和不变。或者说，机械能是守恒的。（条件:不计空气阻力和摩擦）如果只有动能和势能相互转化，机械能的总和不变，或者说，机械能是守恒的。

——机械能转化定律单摆（动能和重力势能之间的转化）2.分析小球在摆动过程中动能和势能的相互转化。hABC用绳子把一个铁锁悬挂起来。把铁锁拉到自己的鼻子附近，稳定后松手，头不要动。铁锁向前摆去又摆回来。铁锁摆回时会打到你的鼻子吗？会距离你的鼻子很远吗？想想做做不会，因为铁锁在摆动的过程中，动能和重力势能相互转化，铁锁受阻力作用，铁锁部分机械能转化为其他形式的能，铁锁的机械能有损失摆不到原高处。3.分析皮球在下落过程中，物体动能、势能的转化。高度减小速度增大重力势能减小动能增大转化（1）皮球下落：（2）皮球接触地面：动能减小弹性势能增大转化速度减小形变增大（3）皮球在恢复原状的过程中：动能增大弹性势能减小转化形变减小速度增大（4）皮球上升时：高度增大速度减小重力势能增大动能减小转化分析整个过程，皮球能量的转化是：动能重力势能弹性势能练一练分析皮球从手中落下又弹起的过程中的能量的转化。皮球落向地面时，

能转化为

能；撞击地板时，

能转化为

能，恢复形变（未离开地面）向上弹起时，

转化为

能，离开地面向上弹跳时，

能转化为

能。动动动弹性势能弹性势重力势动重力势1.水能的利用：流动的水具有动能，高处的水具有势能，水所具有的机械能统称水能。数千年前，人们已知道利用流水的能量来转动水车，汲水灌溉。自从19世纪末德国建成世界上第一座水电站以来，水力发电就成了水能利用的主要形式。当上游的水冲击水轮机的叶片时，就把大部分的动能传递给水轮机，使水轮机转动起来，由此带动发电机发电。潮汐发电二、水能和风能的利用

海浪是由海面上的风引起的，起伏的海浪冲击涡轮机发电。航标的工作原理就是利用波浪上下垂直运动,推动涡轮机发电．

航标灯2.风能的利用：

空气在流动过程中所具有的机械能叫做风能。风能是一种永不枯竭的能源，地球上的风能资源超过煤、石油和天然气能量资源的总和。数千年前人们就知道利用风能使帆航行。远在3000年前我国东南沿海的居民已使用风车车水灌溉或排涝。

风能是一种很不集中、很不稳定的能量形式。人们在风力大的地方建造风力发电场，以便有效地利用可持续供给的能源。卫星在近地点的动能最

，势能最

；在远地点的动能最

，势能最

。大小小大科学世界人造地球卫星的机械能转化动能可以转化为重力势能，重力势能也可以转化为动能。动能与势能统称为机械能物体的动能和势能可以相互转化，而且在转化过程中，如果不受阻力，机械能的总量保持不变。——机械能守恒定律总结：你学到了那些知识？

练一练1、弹簧门在推开以后能自己关闭，从能的转化来说明这一过程。弹簧门被推开的过程，动能转化为弹性势能；弹簧门自动关闭的过程，弹性势能转化为动能2、说明下列过程中机械能的转化：（1）雪橇从山坡上滑下来（2）炮弹从炮口斜向上射出，又落回到远处地上。重力势能转化为动能动能转化为重力势能再转化为动能3、2003年10月16日，“神舟五号”载人飞船成功返航，实现了中国人几千年的飞天梦。当飞船减速着陆后航天英雄杨利伟的()A、动能增加，重力势能减少B．动能减少，重力势能减小C、动能减少，重力势能不变D．动能不变，重力势能减少Ｂ4、如图是某城市地铁的设计方案图,进站和出站的轨道都与站台构成一个缓坡,为了充分利用能量,火车进站上坡前关闭发动机,由于惯性冲上缓坡,则上坡时火车的动能逐渐

重力势能逐渐

。(选填“增大”“减小”或“不变”)减小增大5.小朋友玩蹦蹦床时，对他们在上升和下落过程中机械能的变化，下列分析不正确的是（）

A．小孩上升到最高点时的重力势能最大

B．小孩在空中下落的过程中重力势能转化为动能

C．小孩下落到最低点时蹦蹦床的弹性势能最大

D．小孩下落到最低点时的动能最大D6.物理课上,物理老师给同学们演示滚摆实验时,我们看到滚摆在上下运动过程中,每次上升的高度逐渐降低,对此,下列说法正确的是()A、滚摆运动到最高处时,重力势能为零B、滚摆下降过程中,动能减小C、滚摆在运动过程中克服阻力做功,机械能逐渐减小D、滚摆运动过程中,它的机械能始终不变C7、学生在做模拟“蹦极”的小实验。一根橡皮筋一端系一个小石块，另一端固定在d点，b点是橡皮筋系小石块自然下垂时下端所在的位置，c点是小石块从a点自由下落所能到达的最低点。在小石块由a点到c点运动的过程中，以下说法正确的是()A、小石块动能一直在增加B、小石块减少的重力势能全部转化为动能C、小石块经过b点时，橡皮筋具有弹性势能D、小石块到达C点时，动能为零Ｄda8